《Scientific Reports》：Pistacia khinjuk oil enhances oxidative stability of a corn-canola-sesame frying oil blend during six months of storage under repeated thermal treatment
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煎炸油在热加工与贮藏过程中的降解对食品品质构成重大挑战。本研究考察了将Pistacia khinjuk油以5%、10%、15%和20%的浓度掺入煎炸油中，在6个月热处理贮藏期间对其氧化稳定性和理化特性的影响。20% P. khinjuk油复配组（
# 摘要翻译
煎炸油在热加工与贮藏过程中的降解对食品品质构成重大挑战。本研究考察了将Pistacia khinjuk油以5%、10%、15%和20%的浓度掺入煎炸油中，在6个月热处理贮藏期间对其氧化稳定性和理化特性的影响。20% P. khinjuk油复配组（TK20）表现出优越的氧化稳定性，维持了较高的诱导期（第1个月为18.52 ± 0.01 h；第6个月为18.39 ± 0.00 h）。TK20的酸值显著降低（第6个月为0.056 ± 0.001%，P < 0.05），第6个月时TK20的过氧化值（5.30 ± 0.05 meq O?/kg）低于对照组（7.6 ± 0.11 meq O?/kg），TK20的Totox值（16.2 ± 0.00）亦低于对照组（19.7 ± 0.00），表明对初级氧化和总体氧化均有有效抑制。极性化合物的生成呈剂量依赖性抑制，TK20保持在10%安全阈值以下（第6个月为9.2 ± 0.00%）。这些发现证明，P. khinjuk油可作为一种有效的天然稳定剂，提高煎炸油的货架期和安全性，为合成抗氧化剂提供了一种具有潜在健康益处的可持续替代方案。
# 论文主体解读
**研究背景与问题** 食用油在煎炸过程中的反复热处理会诱发水解、氧化、聚合与环化等一系列化学反应，生成极性化合物、自由基以及脂质氧化高级阶段产生的醛、酮类有害羰基化合物。这些劣变过程不仅损害油脂的感官品质与营养价值，还带来炎症、氧化应激乃至潜在致癌性等健康风险。食品工业长期依赖特丁基对苯二酚（TBHQ）、丁基羟基甲苯（BHT）和没食子酸丙酯等合成自由基清除剂进行稳定化，但消费者对清洁标签和天然配料的需求推动了向植物源替代品的转变。天然抗氧化剂（富含生育酚、酚酸、黄酮和植物甾醇）具有强效的自由基清除与金属螯合活性，可形成多层防御体系，有效中断脂质氧化链反应的引发与传播阶段。在Pistacia属中，P. lentiscus、P. atlantica和P. vera已因高生物活性成分含量受到关注，例如P. atlantica subsp. Kurdica油可使葵花籽油煎炸过程中过氧化值与茴香胺值降低达40%。然而，原产于伊朗和中东干旱地区的野生种Pistacia khinjuk（以下简称P. khinjuk）的潜力在很大程度上仍未被探索。已有研究显示其仁油和皮油富含油酸（高达60%）、α-和γ-生育酚（85–120 mg/kg）、酚类化合物（180–220 mg GAE/kg）、没食子酸、儿茶素和β-谷甾醇，这些成分具有高抗氧化能力和膜稳定特性；但其作为天然抗氧化剂在长期热胁迫复配煎炸油中的功能潜力仍未被表征。油品复配是一种清洁标签、可持续且经济的策略，可在无需化学改性的前提下改变脂肪酸组成、增强氧化稳定性并改善耐热性；全油复配不同于纯化提取物，可保持基油的感官与营养完整性，并在热胁迫期间持续释放抗氧化剂。因此，本研究系统评价了将商用煎炸油混合物与不同浓度（0%、5%、10%、15%和20%）P. khinjuk油复配后，在反复热处理下6个月贮藏期内理化特性和氧化稳定性的变化。需要指出，本研究并不模拟食品煎炸体系，而是在无食物基质的受控热氧化条件下评价氧化稳定性，以独立于水分转移、食物源促氧化剂和质量交换过程考察油品复配体系的内在抗氧化能力。
**主要关键技术与方法** 研究人员从伊朗Kerman省Jiroft县（地理坐标28°40′N 57°44′E）天然居群采集P. khinjuk果实，凭证标本（登录号616）保存于Yazd大学植物标本馆，采集许可（批准号978）由Tabriz伊斯兰自由大学总委员会签发；商用精炼卡诺拉油、芝麻油和玉米油购自伊朗Datys Oil Company同一生产批次。采用实验室规模螺旋压榨机（油温低于40 °C）冷榨提取P. khinjuk仁油，并测定其抗氧化成分（总酚、总黄酮、生育酚同系物、DPPH自由基清除活性）和脂肪酸组成。配制5种复配油（TK0、TK5、TK10、TK15、TK20），在170 ± 2 °C电炸锅中每周期加热48 min（无食物基质）以诱导受控热氧化，每月处理一次并取样，持续6个月，监测过氧化值、酸值、茴香胺值、TOTOX、INTOX、碘值、水分含量、密度、极性化合物、Rancimat诱导期和皂化值；数据以单因素方差分析（ANOVA）结合Duncan多重极差检验分析（P < 0.05）。
**研究结果**
*P. khinjuk油的抗氧化与生物活性组成*：通过分光光度法与HPLC分析得出，该油总酚含量为117.18 mg GAE/kg油、总黄酮为194.8 mg QE/kg、DPPH清除率达76.13%、IC??为14.03 (mg/g)；生育酚以γ-生育酚为主（160.2 mg/kg），其次为α-生育酚（9.6 mg/kg）和δ-生育酚（1.6 mg/kg），表明其具备供氢型抗氧化剂，可清除脂质自由基并延缓氧化传播。
*P. khinjuk油的脂肪酸组成*：GC–FID分析显示以单不饱和脂肪酸（MUFA）为主，油酸（C18:1）占45.00%，亚油酸（C18:2）25.50%、亚麻酸（C18:3）5.60%，棕榈酸（C16:0）15.00%、硬脂酸（C18:0）3.10%；总MUFA为45.00%、总多不饱和脂肪酸（PUFA）为31.10%、总饱和脂肪酸（SFA）为18.10%。
*脂肪酸结构及其对氧化稳定性的影响*：通过分析得出，MUFA仅含一个双键，减少了自由基攻击位点；P. khinjuk油MUFA:PUFA比值约1.45，双烯丙基亚甲基位点较少，有利于抵抗热氧化与贮藏氧化。其适度的PUFA水平兼顾营养价值与稳定性。高温下脂质氧化敏感性取决于双键数目与位置，油酸占优可能使氢过氧化物形成减慢、次级氧化产物生成减少。此外，脂肪酸组成并非孤立起作用，高MUFA与内源抗氧化物的协同作用共同产生所观察到的热胁迫下抗氧化降解能力。
*酸值（AV）*：通过滴定法测得，对照（TK0）在所有时间点AV最高（0.42%），而TK20最低（0.056%）且随时间无显著变化（P > 0.05）；TK15、TK10、TK5依次升高（0.14%、0.26%、0.36%），呈明显浓度依赖保护效应。其机制包括：抗氧化成分稳定早期氧化形成的脂质自由基，减少促进酯键断裂的次级反应；高MUFA含量增强结构抗热降解能力。TK20中AV无显著升高表明其抗氧化体系在整个贮藏期提供持续保护。
*过氧化值（PV）*：对照PV从第1个月3.40 ± 0.00升至第6个月7.60 ± 0.11 meq O?/kg；TK20最低，由0.70 ± 0.03升至5.30 ± 0.05 meq O?/kg；TK15、TK10、TK5终值分别为5.70 ± 0.01、6.50 ± 0.08和7.00 ± 0.06 meq O?/kg。相关分析显示P. khinjuk油浓度与PV进展呈强负相关（r = ?0.87，P < 0.01），支持剂量依赖性抑制初级氧化。机制上，生育酚（α和γ）与酚类化合物向脂质过氧自由基供氢，中断氧化传播序列；高油酸含量提供内在稳定性，与抗氧化基质协同产生保护。
*茴香胺值（AnV）*：对照AnV从第1个月2.04 ± 0.02升至第6个月4.50 ± 0.23；TK20在所有采样点AnV最高，由3.46 ± 0.06升至5.60 ± 0.02；TK15、TK10、TK5终值分别为5.28 ± 0.09、5.17 ± 0.00和4.96 ± 0.05。TK20虽内源抗氧化含量较高，但其AnV仍高于对照，这与AnV指示次级氧化产物（α,β-不饱和醛）而TK20抗氧化体系主要抑制自由基传播和初级氧化相符；此外其较高的不饱和脂肪酸（尤其油酸）含量可能增加次级氧化途径的敏感性。作者强调AnV趋势以绝对值解读为主，百分比变化仅用于说明相对基线增长速率。
*总氧化值（TOTOX）*：TOTOX（= 2PV + AnV）在各处理中随贮藏逐渐升高，但P. khinjuk油复配组升高显著更慢；第6个月对照最高（约19.7），TK20最低（约16.2），总氧化降低近18%，表明其对氢过氧化物形成及其分解为醛类化合物均有保护作用，归因于生育酚和酚类抗氧化剂中断脂质氧化链反应。
*综合氧化指数（INTOX）*：INTOX在各处理中随6个月贮藏逐渐升高，对照在所有贮藏时间点最高，第6个月达13.00；TK20最低（12.02）；TK5、TK10、TK15居间，呈浓度依赖保护效应。TK15与TK20显著更低的INTOX表明P. khinjuk油不仅减缓氢过氧化物形成，还调节其向活性醛的后续分解，其双重保护归因于生育酚的断链抗氧化作用与酚类化合物稳定自由基中间体、螯合促氧化金属离子，因而其保护作用超越初始过氧化物抑制，影响整体氧化途径。
*碘值（IV）*：各处理IV随贮藏逐渐下降，对照降幅最大（由123.0降至87.0 g I?/100 g）；TK20保持最好（由102.0降至88.0 g I?/100 g）；TK5、TK10、TK15呈中度下降。IV下降反映双键的氧化消耗，对照更陡的下降表明热胁迫下脂质氧化加速；P. khinjuk油中生育酚在自由基于双键位点传播前将其终止，酚类化合物稳定自由基中间体、减少活性氧形成，从而保护不饱和酰基链的结构完整性。
*极性化合物*：各复配油极性化合物随贮藏逐渐升高；第6个月对照超过常用的10%安全阈值（10.2%），而TK20积累最低并远低于安全限值（9.2%），TK15、TK10、TK5终值均为9.8%。其机制包括：生育酚和酚类化合物拦截脂质自由基，减少氧化单体的形成；通过稳定过氧和烷氧中间体限制交联反应生成高分子极性低聚物；P. khinjuk油较高的单不饱和组分本身较不易受自由基攻击。
*水分含量*：各配方水分随贮藏略有升高，对照最高（第6个月0.0416%），TK20最低（0.0247%），其余复配组随P. khinjuk油比例降低而渐增。痕量水即可催化水解反应，促进三酰甘油酯键断裂形成游离脂肪酸并加速氧化劣变；其保护机制可能包括P. khinjuk油中高比例非极性亲脂成分（生育酚和甾醇衍生物）增强油基质的疏水性、减少水在脂相中的溶解与分散，以及酚类抗氧化剂稳定水-脂界面、减少水介导金属离子活性所致的促氧化条件；该趋势与酸值结果一致。
*密度*：各处理密度随贮藏逐渐下降，初期各配方无显著差异（约0.910–0.923 g/cm3）；第6个月对照最低（0.903 ± 0.003 g/cm3），TK20最高（0.920 ± 0.003 g/cm3），TK15相对稳定于约0.920 g/cm3，TK10全程接近0.916 g/cm3。密度下降反映氧化、水解和聚合改变三酰甘油的分子量分布、低密度氧化产物与挥发性组分比例增加；P. khinjuk油通过抗氧化保护、降低水解降解和限制聚合，减缓密度下降。
*氧化稳定性（诱导期）*：Rancimat法测得诱导期（IP）随P. khinjuk油浓度升高而显著延长；TK20在贮藏初期IP最长（18.52 ± 0.01 h），并在6个月内保持稳定（第6个月18.39 ± 0.00 h）；对照IP最短（接近14 h）且波动极小；TK15约15.1 h、TK10约15.0 h。IP在6个月内几乎不变表明该油抗氧化体系在反复加热循环后仍保持活性，归因于高γ-生育酚含量、酚类化合物供氢并再生生育酚以及协同抗氧化相互作用；TK5→TK10→TK15→TK20的递增证实浓度依赖性稳定效应，且其抗氧化成分相对耐热。
*皂化值*：各处理间及贮藏期间皂化值无显著变化（P ≥ 0.05），表明脂肪酸平均分子量和甘油酯结构基本未受热处理与贮藏影响。热加工中的脂质氧化主要作用于不饱和脂肪酸双键，生成氢过氧化物、醛、酮和聚合产物，而非直接断裂甘油-脂肪酸酯键；皂化值稳定提示水解降解极小，可能归因于低水分含量和无食物基质相互作用。
**讨论部分总结** 本研究综合评价了P. khinjuk油复配煎炸油在长期热贮藏下的氧化与理化稳定性，初级和次级氧化指标、水解参数及稳定性标志物的总体表现清楚表明掺入P. khinjuk油可显著增强抗氧化能力。对照油中PV、AnV、TOTOX和极性化合物的持续升高反映了自由基传播与氢过氧化物分解驱动的未受抑制的氧化途径；复配组过氧化物生成减少提示初始氧化阶段自由基链传播受到抑制。较低的TOTOX表明氢过氧化物向活性醛和羰基化合物分解受到抑制。碘值的保持和皂化值的稳定支持P. khinjuk油保护三酰甘油结构完整性，体现氧化性不饱和度降解与甘油酯骨架水解断裂之间的选择性保护。水分与酸值趋势进一步印证其对水解劣变的保护作用。诱导期的显著延长证实其抗氧化体系在加速氧化条件下的稳健性。总之，P. khinjuk油作为多功能天然稳定剂，可同时调节自由基传播、氢过氧化物形成、次级氧化和水解降解，其浓度依赖性改善凸显其作为功能性复配组分增强煎炸油氧化稳定性和货架期的潜力。研究局限性在于：缺乏热处理前复配油的全面理化表征；未直接考察抗氧化成分在热暴露或长期贮藏后的保留或降解，因此所观察到的益处应解释为实验时间范围内热性能增强的证据，而非长期抗氧化保留的确证。与既往研究比较，本研究报告的保护幅度和持续性尤为突出，且采用TOTOX、极性化合物、水解参数和结构指标相结合的整体评估方法。从工业角度看，以P. khinjuk油替代20%商用煎炸油可使餐饮和食品加工厂中煎炸油可用寿命延长25–30%，TK20使极性化合物低于10%临界安全阈值并使诱导期较对照延长32%。未来研究应关注：煎炸食品的感官评价、成本效益分析、通过HPLC-MS或GC-MS鉴定具体生物活性化合物、6个月以上的长期稳定性研究、在多样食品基质中的应用，以及可持续采收与栽培和标准化提取工艺开发。
**研究结论翻译** 本研究提供了明确证据，表明掺入Pistacia khinjuk油可显著增强长期热暴露煎炸油的氧化稳定性。在所有氧化指标——包括过氧化值、茴香胺值、TOTOX、极性化合物、碘值和Rancimat诱导期——中，富含P. khinjuk油的复配油均始终比对照劣变更慢。含20% P. khinjuk油的配方表现出最强的抗氧化降解能力，在6个月贮藏期间维持较低的初级和次级氧化产物水平，同时保持脂质结构完整性。稳定性的改善归因于P. khinjuk油中天然存在的协同抗氧化网络，特别是生育酚和酚类化合物，它们作为断链抗氧化剂和自由基清除剂发挥作用。这些化合物可能在多个阶段干扰脂质过氧化，延缓氢过氧化物形成并限制其转化为活性醛类化合物。碘值的保持和极性化合物生成的减少进一步证实不饱和脂肪酸受到保护而免受氧化攻击。重要的是，结果表明全油复配可作为一种有效的清洁标签策略，在无需合成抗氧化剂或纯化提取物的情况下改善煎炸油稳定性，该方法在增强热胁迫下功能性能的同时保持了油体系的内在营养组成。从应用角度看，P. khinjuk油是煎炸油配方中一种有前景的天然稳定剂，对油脂寿命、安全性和产品品质具有潜在益处。未来研究应考察煎炸食品的感官效应、油脂生产的可放大性以及P. khinjuk资源的可持续管理，以支持其在食品工业中的实际应用。
